Экспериментальное исследование ядерного магнитного резонанса фтора в сверхпроводниках с электронным типом проводимости Re2 CuO4-X FX (Re=Pr, Nd) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

российская академия наук ■

КАЗАНСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР • КАЗАНСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ имени Е. К. ЗАВ0ИСК0Г0

На правах рукописи

МУСТАФИН Рамиль Гамилович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА ФТОРА 3 СВЕРХПРОВОДНИКАХ С ЭЛЕКТРОННЫМ ТИПОМ ПРОВОДИМОСТИ Ее2Си04_хРх СКе=Рг. На)

01.04.11 - физика магнитных явлений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Казань - 1993

Работа выполнена в Казанском физико-техническом институте им. Е. К. Завойского КЩ РАН

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

Тейтельбаум Г. Б.

Официальные оппоненты; доктор физико-математических наук

Тагиров М.С.

доктор физико-математических наук Матухин В. Л.

Ведущая организация - Российский научный центр "Курчатовский

институт" (г.Москва)

Защита состоится "3/ -ч1995 г. в / 7 часов на заседании

специализированного совета й. 003.71.01 при Казанском физико-техническом институте им.Е. К. Завойского КНЦ РАН по адресу: 420029, г.Казань, ул.Сибирский тракт, 10/7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КФТМ КНЦ РАК.

Отзывы на автореферат (два заверенных экземпляра) просим направлять по адресу: 420029, г.Казань, ул.Сибирский тракт, 10/7.

Автореферат разослан 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета ,

д.ф.-м.н. (^трил^р/ м. М. Шакирзянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интерес к исследованию сверхпроводников связан прежде всего с перспективностью их использования в различных областях науки и техники. Новый всплеск этих исследований был связан с открытием в 1986 году Г. Беднорцем и А,Мюллером высокотемпературной сверхпроводимости при температуре ЗОК (в так называемых ВТСП соединениях). Отличительной чертой ВТСП соединений является тесная связь электронных и магнитных свойств. ЯМР является одним из самых информативных методов изучения магнитных свойств. Поэтому экспериментальные исследования ядерного магнитного резонанса новых систем ВТСП соединений являются весьма актуальной задачей.

Целью настоящей работы явилось систематическое исследование магнитных и сверхпроводящих свойств допированных фтором ВТСП соединений с электронной проводимостью к анализ на основе полученных данных свойств электронной системы сверхпроводников, в частности, статических и динамических свойств магнитных систем плоскости СиО^ и редкоземельных магнитных моментов.

19

Основным методом исследования был ЯМР на ядрах г, использование которого в качестве спинового зонда позволило изучить статические и динамические свойства локальных магнитных полей в широком температурном интервале.

Научная новизна. В данной работе впервые проведено систематическое исследование допированных фтором ВТСП соединений как с электронной, так и с дырочной проводимостью, что позволило получить ряд новых результатов.

1. Для электронных сверхпроводников типа Не-Си-О-г СИе=НсЗ, РгЭ определена константа сверхтонкой связи ядра с магнитными моментами редкоземельных ионов

2. Для электронных сверхпроводников типа Р^СиО^Д, определено поведение магнитной восприимчивости СиО£ плоскости.

2. В результате проведенных исследований в электронном сверхпроводнике Р^СиО^Г.^ обнаружен возвратный переход в состояние со своеобразным магнитным порядком в Си02 плоскости при

температурах Т*=100К.

3. Для электронных сверхпроводников типа Re-Cu-0-F (Re=Nd, РгЗ определены Бремена корреляции тс электронных магнитных моментов редкоземельных ионов Re^+.

4. Проведено сравнительное исследование полученных данных о ЯМР. на допированного фтором дырочного ВТСП типа La-Sr-Cu-Q, обнаружена слабая связь фтора с электронной системой лантан-стронциевого сверкпроводника.

Практическая ценность работы заключается в том, что продемонстрирована эффективность использования ЯМР на допированных фтором ВТСП соединений как экспериментального метода исследования магнитных свойств высокотемпературных

сверхпроводников. Это связано с высокой естественной-распространенностью, большим гиромагнитным отношением и отсутствием квадрупольных эффектов у ядра 13F. В частности, впервые удалось оценить времена релаксации редкоземельных ионов в электронных сверхпроводниках. Кроме того, для электронных сверхпроводников типа Re-Cu-O-F (Re=Nd, Рг) обнаружена зависимость свойств от способа введения фтора Счерез фторид ReFg или через оксифторид ReOFD в структуру металлооксида.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 8 публикациях в центральной печати. Список публикаций приведен в конце автореферата.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на 19ой Международной конференции по физике низких температур LT-1S (Брайтон, Англия, 1990 г.), Всесоюзном совещании по высокотемпературной сверхпроводимости СХарьков, 1991 г.), 29ом Совещании по физике низких температур (Казань, 1992 г.), 27ой международном Конгрессе AMPERE (Казань, 1994 г. 3.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, дополнения, заключения и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 117 страницах, включая 29 рисунков и библиографию из 79 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении показана актуальность исследования, сформулированы цель и основные задачи работы, обоснован выбор объектов и методов исследования.

Первая глава посвящена обзору некоторых существующих моделей описания ЯМР и основных экспериментальных результатов. Сообщаются необходимые сведения о физических свойствах соединений Re-Cu-0-F (Re=Nd, Рг), и La-Sr-Cu-0-F. Приводится феноменологическая модель ММР CMillis A.J., Monien Н., Pines D., Phys.Rev.B, V.42, No.1, P.167-178, 1990.) описания ЯМР в ВТСП соединениях. Рассматривается механизм релаксации при сверхтонком взаимодействии ядер с магнитными моментами редкоземельных ионов Re3+ в электронных сверхпроводниках Re-Cu-0-F (Re=Nd, Рг).

Вторая глава посзяшена описание методики приготовления образцов (включая методы контроля качества и степени допирования фтором), экспериментальной техники для исследований, методики измерений ЯМР. Керамические образцы изготавливались по стандартной технологии твердофазного синтеза из оксидов металлоз, фтор добавлялся в ксходнур шихту в виде фторидов С LaFg, ReFg) или оксифторидов (ReOF, Re=Nd, Рг). Для тестирования образцов применялись: химический анализ для определения конечного значения х (содержания фтора в образце), рентгеновские исследования. Для определения температур сверхпроводящего перехода Тс и оценки объема сверхпроводящей фазы проводились измерения радиочастотной восприимчивости ^СТЗ, где шЧ06с-3\ Т -температура. Приведены характеристики использованного импульсного спектрометра ядерного магнитного резонанса СХР-100 фирмы Br ulcer. Измерения ЯМР ядер проводились на частоте fQSS7 МГц (поле Н0=1. 4 тесла). Измерения продольной скорости релаксации проводились по трехимпульсной методике стимулированного эха (электронные сверхпроводники) и по насыщению последовательностью 90° импульсов (система La-Sr). Поперечная скорость релаксации определялась из измерений

спада амплитуды двухимпульсного эха. Почти все измерения проводились в диапазоне температур С10К - 300Ю с использованием гелиевой или азотной продувки.

Третья глава посвящена исследовании ЯМР на в электронном сверхпроводнике ^г2Си04-х'гх ПРИ различных значениях содержания фтора к Сх = 0.12 - 0.37). Изготовленные по стандартной технологии твердофазного синтеза керамические образцы для получения :сверхпроводящих свойств подвергались процедуре редуцирования в среде инертного газа. Первоначально фтор в исходную шихту вводился в виде фторида РгР'д. При этом качество образцов оказалось неудовлетворительным: в сверхпроводящих образцах всегда "присутствовало значительное количество примесной фазы. Замена фторида на оксифторид РгОГ привела к значительному улучшению качества образцов: следы примесной фазы СРгОЮ наблюдались только при достаточно большой степени допирования Сх£0.3). Поэтому все последующие измерения проводились на образцах, изготовленных с использованием оксифторидов. Большинство измерений ЯМР проводилось на образцах с оптимальным содержанием фтора х=0.25 С с максимальным объемом сверхпроводящей фазы). Температура сверхпроводящего перехода для данных образцов ТС^2К определялась из измерений радиочастотной восприимчивости.

На образцах Р^2Си04-х1Гх найлюдаяись две линии ЯМР СА и В) Сем. Рис.1) с отрицательными сдвигами Найта (Кд2-0.3%, Кв£-0.08% температура Т=100К, индексы А и В относятся к соответствующим линиям), абсолютная величина которых растет с понижением температуры. Обе линии имеют одинаковые ширины СДН^Зй Э, Т=100Ю, которые изменяется с температурой подобно сдвигу Найта линии А.

Заметим, что температурная зависимость сдвига Найта Кд при Т>30К повторяет поведение изотропной восприимчивости празеодима д:рг. Поэтому можно считать, что сдвиг Найта обусловлен сверхтонким взаимодействием ядер фтора с электронными магнитными моментами ионов Рг+3: А1зо=КАЫа^/я:рг - - число Авогадрс, - магнетон Бора, константа изотропная часть сверхтонкого взаимодействия

с четырьмя ближайшими ионами Рг3+. Для линии А получим А120= -2970 Э//иь. Из одинаковости температурных зависимостей ширин обеих линий и сдвига Найта линии А следует, что уширение обусловлено разбросом статических локальных полей' от редкоземельных ионов .(неоднородное уширение). Поскольку линии А и В имеют равные ширины, то ядра фтора, создавшие эти линии, одинаково связаны с магнитными моментами редкоземельных ионов (имеют единую константу А^30).

Сдвиг Найта Кц линии В меньше (по абсолютной величине) сдвига

- б -

Найта Кд линии А, сдвиг между ними растет с понижением температуры: С"Кд+Kg)■С Т+р), р=40К. Появление линии В связано с тем, что на часть ядер действует дополнительное внутреннее поле, которое растет от 10 до 70 эрстед при уменьшении температуры от 300К до 10К.

При высоких температурах обеим линиям соответствуют одинаковые скорости спин-решеточной релаксации Сем. Рис.2) CI'i"1^). 7-Ю3 с"1 при Т=300Ю, спадающие с уменьшением температуры: CTjD^SCCT+ff), С=104Сс-1К~г), б=-90К. При понижении температуры ниже температуры Т*=100К присходит резкий рост скорости релаксации до T^SIO4 с"1, которая слабо меняется при дальнейшем понижении температуры. Поперечная скорость релаксации Сем, Рис, 3) Tpr'^'IO4 с слаба зависит от температуры; в то время как Т2д при понижении температуры до Т* растет Tg^Cc-1 ] S 8-105ЧТ+е)"1, с В=-90К.

Тот факт, что в отличие ст картины, наблюдаемой для сигнала А, заметных изменений скоростей релаксации T^g-^ и Tgg"1 при Т£ТС не происходит, позволяет считать, что сигнал 3 связан с областями Сфазам) образца, которые не переходят в сверхпроводящее состояние. Внутреннее поле, сдвигающее линий В относительно линии А, обусловлено магнитными моментами электронов, локализованных вблизи дефектов структуры. В окрестности локализованного электрона формируется область с развитыми антиферромагнитными корреляциями, которые обуславливает значительно большую скорость поперечной релаксации T-g"*1, по сравнению с Т2А-1 при температурах выше 100К Сем. Рис.3).

В дальнейшем мы сосредоточим внимание на линии А, которая связана с областями, переходящими в сверхпроводящее состояние.

Можно было бы ожидать, что, как и сдвиг Найта, релаксация ядер фтора также определяется магнетизмом празеодима и зависит от заселенности его возбужденных магнитных уровней. Однако в рамках известкой из экспериментов по нейтронному рассеянию структуры уровней энергии СAllenspach P. et al., Z.Phys.B, V. 77, No. 2, P. 185-191, 1989) Срасстояние до первого возбужденного магнитного уровня иона Рг+3 Д=180К) описать температурную зависимость Т^-1 не удалось. Это позволяет считать, что релаксация ядер обусловлена флуктуирующими полями, наведенными магнитными моментами из плоскостей СиО- и ее скорость дается хорошо известным выражением:

т1"1=кт-г^ гсч.^з/с^, (13

где *С<1,сопЗ - магнитная восприимчивость СиО2 плоскости на волновом векторе ч и частоте наблюдения ЖР соп, Ад- константа сверхтонкой связи. В нашем случае возможные позиции фтора (в Рг202 и Си02 плоскостях) симметричны относительно ионов меди. Поэтому если магнитные моменты последних антиферромагнитно скоррелированы, то вклады в локальное поле на фторе, соответствующе волновому 'вектору (Мп/а.гт/а), компенсируется, и антиферромагнитного усилени* релаксации не происходит. Поэтому Спо крайней мере при Т>Т*3 основной вклад в обусловлен однородной восприимчивостью ^(03 и СТ^ТЗ'^^СОЗ/Г, где Г - характерная скорость электронной спиновой релаксации, соответствующая нулевому волновому вектору.

Высокая скорость поперечной релаксации и ее

температурная зависимость (см. Рис.33 указывают на то, что она связана с косвенным взаимодействием ядерных спиков фтора через магнитные флуктуации электронной системы СиО? плоскости. При этом скорость релаксации связана с магнитной корреляционной длиной в Си02 плоскости: С-^дрСОЗ). Тот факт, что с понижением

температуры скорость Т2А-1 растет и достигает при ТУГ* значений обусловлен усилением антиферромагнитных корреляций. Действительно, при температурах ТУГ* происходит магнитное упорядочение в плоскостях Си02, что приводит к резкому росту и продольной скорости релаксации Т1А-1 (см. Рис.2). При дальнейшем понижении температуры при Т<ТС в- областях, даююх сигнал А, происходит разрушение упорядоченности, и они переходят в сверхпроводящее состояние. #Уменьшение скоростей релаксации при данных температурах СТ1 ^"Чт^ОЮ/Г, 2А~1П=Тс)=£). 4) мояет быть связано с уменьшением числа нормальных квазичастиц в сверхпроводящем состоянии.

Сравнение полученных формул о экспериментальными кривыми позволяет обсудить поведение восприимчивостей *С0) Сиз измерений продольной релаксации ядер фтора: СТ^ТЗ^п-СОЗ/Г 3 и Хдр(0? (из измерений поперечной релаксации ядер фтора: Т^"1^?^. При Т>Т* эти восприимчивости ведут себя так же, как в случае дырочных сверхпроводников: я<03 уменьшается с понижением температуры: хСОЗЧТ+б), б=-90К С величину Г обычно считают постоянной при высоких температурах). При этом при Т>Т* антиферромагнитная восприимчивость растет при уменьшении температуры ЧТ+ВЗ"1,

с б=-9£Ж. Подобное поведение антиферроыагнитной восприимчивости

характерно и для дырочных сверхпроводников, в которых с уменьшением Тс происходит рост температуры в СМогиеп Н. е1 а1., РКуз. Реу. 3,V. 43, N0.1, Р. 275-287,1991), однако для них Тс всегда больше |9| (см. таблицу) и упорядочение не наблюдается. В отличие от дырочных систем, для Рг2СиО^_хГх мы имеем |8|>ТС, и при температурах порядка в происходит магнитное упорядочение. Ему соответствует ближний антиферромагнитный порядок в плоскости СиС>2 и спин-стекольное поведение на больших расстояниях. Правда, как отмечено выше, наблюдаемое упорядочение имеет возвратный характер, и при дальнейшем понижении температуры система носителей переходит в сверхпроводящее состояние.

1-2-ЗССу) ! 1-2-3(06 53) 1а-5г0 1д Рг2Си04-хГх

тс(К) 90 60 40 22

6 (Ю ИЗ -30 -38 -50

На основе проведенных исследований делается вывод о том, что в нормальной фазе соединений Рг2Си04-х*х сверхпроводящего состава во внешнем магнитном поле при температурах Т*^100К возможен возвратный переход в состояние с магнитным порядком в СиС^ плоскости.

В четвертой главе рассмотрены результаты исследования ЯМР на в электронном сверхпроводнике Нс^СиО^,^. Исследовано влияние редкоземельного иона на процессы спиновой релаксации ядер фтора в данном соединении.

Керамические образцы ^СиО^.^ (х=0.24) были приготовлены по стандартной технологии твердофазного синтеза, фтор в исходную шихту добавлялся в виде оксифторида ШОР. Температура сверхпроводящего перехода исследуемых образцов определялась из измерений радиочастотной восприимчивости и составляла ТС£16К. На образцах наблюдалась одиночная линия ЯМР с отрицательным сдвигом Найта (К£-0,5% при Т=100К), увеличивающимся (по абсолютной величине) с понижением температуры. Ширина линии росла с понижением температуры подобна сдвигу Найта. Измерения показали, что спады амплитуд двухимлульсяого эха (измерения скорости Т^-1) и стимулированного эха (измерения Т^ ) происходят по экспоненциальному закону. Скорости продольной (Т^-1) и поперечной (Т2"1) релаксации имели примерно одинаковые значения (Т^ -10^

с при Т=300К) Сем. Рис.43, которые возрастали с уменьшением температуры С до величины Т1 ^ШЛО^ с'1 при Т=70Ю и были почти постянны при низких (Т<70Ю температурах. При сверхпроводящем переходе Спри температуре Т<ТС3 не происходило заметных изменений скоростей релаксации.

Наблюденные нами зависимости сдвига Найта и ширины линии ЯМР повторяют температурный ход магнитной восприимчивости Кс^СиОд..^, в которой, как известно, доминирует вклад магнитных моментов редкоземельных ионов. Из линейной зависимости между сдвигом Найта К и восприимчивости неодима определена константа сверхтонкой связи ядра с магнитным моментом где

К-сдвиг Найта, 1<а~ число Авогадро. магнетон Бора. С помощьв известных значений и наших результатов имеем А^0= -3260 Э/^. Полученная величина А^0 почти совпадает с аналогичной величиной для линии А празеодимовего соединения. То есть взаимодействие фтора с электронными магнитными моментами редкоземельных ионов не меняется при переходе от празеодимовых к неодимовым электронным сверхпроводникам.

Большая величина скорости продольной релаксации СТ^ЧоМ), равенство скоростей продольной и поперечной релаксации - все это говорит о том, что релаксация ядер фтора в Кс^СиОд,^ обусловлена флуктуациями действующего на них сверхтонкого поля, которые вызваны переходами между электронными уровнями неодима. При этом релаксация ядер зависит от времени корреляции тс. электронных магнитных моментов неодима. В приближении быстрых электронных корреляций Сы^тс<<13 для скоростей релаксации имеем:

т1-1=тг"1=4у 1\гг^хс> ^

где у у - ядерное гиромагнитное отношение, - ядерная частота. Такой механизм продольной и поперечной релаксации обуславливает экспоненциальный спад амплитуды сигнала эха при увеличении раздвижки между возбуждающими импульсами.

Температурная зависимость скоростей релаксации Т^ ^ в данном случае полностью обусловлена изменением с температурой величины тс, которая определяется двумя процессами: спин решеточной релаксацией электронного магнитного момента Ст51-1) и обменными взаимодействиями между ними:

~с~При низких температурах основной вклад в тс дают обменные взаимодействия между редкоземельными ионами, из

-1 —111 -1 измеренного значения Tg мы можем оценить: tj =2*10 с " Спри

Т<100Ю. Полученная величина близка к оценке из температуры

антиферромагнитного упорядочения Т^яйВК магнитных моментов Nd3+ в

NdgGuO^-. (которую вдали от Т^ можно считать не

зависящей от температуры). По нашим экспериментальным данным при

высоких температурах величина тс-1 (~1012c-i при Т=300К) заметно

больше скорости обменных процессов tj-1. Поэтому основной вклад в

тс-1 при высоких температурах дают процессы спин - решеточной

релаксации. При высоких температурах ведущая роль в релаксации

принадлежит рамановским процессам (Альтшулер С.А., Козырев Б. М. /

Электронный парамагнитный резонанс. / М.: Наука, 1972):

бп я ехр(Е/Т)

т_, Х=С J„, JR=r U Е —--?dE, (3)

51 а b 0 (ехр(Е/Т)~1)

где бц-дебаевская температура CfciOOK), С - постоянная, в которую

входят константы спин - фононной связи. При понижении температуры

скорость спин-решеточной релаксации уменьшается, и основной вклад

в т„ дают обменные процессы между магнитными моментами ионов Nd3+

(на их фоне не ощутимы никакие каналы релаксации в решетку, кроме

рамановских). Учет двух вышеупомянутых каналов релаксации

магнитных моментов ионов приводит к достаточно хорошеыу

описании эксперимента (см. Рис.4).

На основе проведенных исследований сделаем вывод о том, что несмотря на полную идентичность структуры сверхпроводников Nd2CuO^_xFx и Pr2Cu04_xFx и схожесть статических параметров ЯМР, их динамические магнитные свойства отличаются коренным образом. В основе этих отличий лежит разный характер магнетизма редкоземельных ионов, входящих в структуру этих соединений.

I q

Дополнение содержит результаты исследования ЯМР на °F в ■ дырочном сверхпроводнике La2_ySryCuO^_xFx при у=0.17 и при различных значениях содержания фтора х. Исследованы эффекты замещения кислорода фтором в лантан-стронциевом сверхпроводнике.

Почти все образцы испытывали сверхпроводящий фазовый переход при двух температурах: первый при температуре ТС=38К, второй при температуре T^S28K. Зто обстоятельство может быть интерпретировано как наличие двух фаз с различным содержанием фтора. При этом с ростом содержания фтора росло относительное содержание фазы с ТС328К. Заметим, что весьма большие концентрации фтора в образце (х31, что значительно больше содержания основного допирующего

элемента Бг: у^О.173 приводит лишь к относительно слабому уменьшению температуры сверхпроводящего перехода Сна ^10Ю.

Для образцов Ьа1 дзБг0 ^Си02 -дцГ^ д^ наблюдалась одиночная линия, величины ширины линии (¿Г ^=3(Ш'ц) и сдвига Ш = +5 КГц) почти не менялись во всем измеренном температурном интервале С10К - 300К). Ядерное спиновое эхо наблюдалось только при наличии градиента магнитного поля, откуда был сделан вывод о том, что наблюдается однородно уширенная линия,

Методом насыщения последовательностью 90° импульсов Си наблюдением за амплитудой сигнала индукции) были выполнены исследования "продольной ядерной релаксации. При этом наблюдаемые величины скоростей релаксации (при Т=300К) оказались

значительно меньше ожидаемых значений скоростей релаксации при учете взаимодействий ядер фтора с магнитными флуктуациями СиО-плоскости. Так в электронных сверхпроводниках на осноье празеодима наблюдаются значительно большие скорости продольной релаксации ядер фтора: Т, "1-^103с~1 при Т=ЗООК.

Таким образом, допирование фтором дырочного лантан стронциевого сверхпроводника приводит к слабому уменьшению температуры сверхпроводящего перехода, в измерениях сдвига Найта ядер фтора не проявляется температурная зависимость однородной восприимчивости СиО^ плоскости, наблюдаются весьма малые скорости продольной релаксации ядер фтора. Все эти факты говорят о слабой связи фтора с электронной системой лантан - стронциевого сверхпроводника, что может быть связано как с эффектами^ экранировки иона так и с внедрением фтора в структуру

сверхпроводника (когда ион фтора располагается между ионами исходной структуры, в междоузлиях].

В заключении приводятся основные итоги работы, которые заключаются в следующем:

1) Главным методическим выводом диссертации является то, что использование в качестве ядерной спиновой метки ядра А г исключительно полезно при исследовании высокотемпературных сверхпроводников, так как позволяет проследить за локальными Сэлектронная восприимчивость, сверхтонкие константы) и нелокальными (магнитная корреляционная длина) свойствами плоскости Си02. Это обусловлено тем, что:

Во-первых, благодаря большому гиромагнитному отношению и

отсутствию квадрупольных эффектов достаточно легко наблюдаются магнитные взаимодействия ядра с электронной подсистемой. Во-вторых, при достаточно малой плотности атомов фтора в ! структуре сверхпроводника возможно изучение корреляционных эффектов в плоскости СиОд.

Кроме того, поскольку ион фтора Г"* является зарядовым дефектом, изучение релаксации ядер фтора может дать информацию о свойствах носителей тока в данном соединении.

1 С!

2) Статические параметры ЯМР Г Ссдвиг Найта и ширина линии) в электронных сверхпроводниках ^е2Си04-х1Гх ^ определяются сверхтонким взаимодействием ядер фтора с электронными магнитными моментами редкоземельных ионов.

3) Взаимодействие (величина сверхтонкой константы) ядер фтора с электронными магнитными моментами редкоземельных ионов не меняется при переходе от празеодимовых к неодимовым соединениям.

1 ч

4) Релаксация ядер А Г в электронном сверхпроводнике РгрСиОд,^ определяется сверхтонким взаимодействием ядер фтора с электронной системой СиО? плоскости, в то время как в М2Си04_хГх она определяется сверхтонким взаимодействием ядер фтора с электронными магнитными моментами ионов неодима. Это связано с различным характером магнетизма редкоземельных ионов.

5) Однородная восприимчивость СиО^ плоскости ^(0) электронного сверхпроводника Рг2Си<^4-х^х Уменьшается с понижением температуры по закону: *(0)/ГоЧТ-е), при ТХМ00К (считая величину Г0 почти постоянной).

3) В электронном сверхпроводнике Р!~2Си04-хРх 0<3наРУжен возвратный «агнитный фазовый переход в СиО? плоскости при температурах Г*=100К С с последующим переходом при ТсЙ£0К в сверхпроводящее состояние).

О Вхождение фтора в структуру электронных и дырочных зверхпроводников носит различный характер.

г I I I I I I 1 I 1

12900 13000

н0,з

13)00

Рис.1 Относительные изменения интенсивностей линий А

Свысокополевая линия) и В Снизкополевая линия) с

температурой . для образца Рг2Си04_хРх (х=0.22). Измерения проводились на частоте 52.12'106с-1 с протяжкой поля Н0 и наблюдением за амплитудой двухимпульсного эха. Длительность 90° импульса - Е-',л'6

т. =2.5-10

и

раздвижка г=50-10"6с.

между

с,

импульсами

100

т,к

Рис.2 Температурная зависимость скоростей спин - решеточной релаксации Т^1 ядер 19Г в Рг2Си04_хГх Сх=0.26), измеренная на частоте 57 Мгц, для линий А С») и В Со). При высоких температурах Т>Т*л400К скорости Т«для обеих линий одинаковы СО).

т,к

Рис.3 Температурная зависимость скоростей релаксации То"1 ядер 10 & А К в Рг?Си04_хРх Сх=0.2б), измеренная на частоте 57 Мгц, для

линий А Се) и В Со). Кривая соответствует зависимости

Т?_1=46/СТ-90)+0.1.

I

О

о

«

1 -

Т,К

1

Рис.4 Температурная зависимость скоростей релаксаций Т^ (•)

-1

Со) ядра 1 ?

в

Сх=0.24).

Ш СиО ?

Л 2 .«4-Х X

формуле: Т^ 2 -а/СЬ^д+Тт где Jg - см.

а=1.2-1016(с~2), Ь=5.3-10 ИСс-1К~9), т/1=2-10ИСс"1).

и

Линия проведена по СЗ) в тексте,

Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Куковицкий Е. Ф,, Медведев Л.И., Мустафин Р.Г., Тейтельбаум Г. Б /Ядерный магнитный резонанс на 19Г в системе La-Sr-Cu-QCF) Письма в ЮТФ. -1989. -Т. 50. -Вып. 10. -С. 424-427.

2. Kukovitzkii E.F., Mustafin R.G., Teitel'baum G. B. /The spi; relaxation of fluorine nuclei in high~Tc superconductors wit: hole and electron conductivity. / Phisica B. -1991. -V. 16S. -P. 643-644.

3. Куковицкий E.Ф., Мустафин P.Г., Тейтельбаум Г. Б. / Ядерна, магнитная релаксация в высокотемпературных сверхпроводниках i электронной проводимостью. / Тезисы докладов Всесоюзное совещания по высокотемпературной сверхпроводимости. Харьков -1991. -Т.1. -С. 212-213.

4. Kukovitzkii E.F., Mustafin R.G. and Teitel'baum G. В. / Th< Fluorine NMR in Electron Doped fr2c'a04~X^X / Appl. Magn, Reson. -1992. -V.3. -No. 3-4. -P. 677-688.

5. Куковицкий E. Ф., Мустафик P. Г., Тейтельбаум Г. Б. / Особеиностз ядерной спин - решеточной релаксации в электронны; сверхпроводниках PrpCuO^F^. / Тезисы докладов 29-гс Совещание по физике низких температур. Казань. -1992. -Ч.3. -С.67.

6. Куковицкий Е. Ф., Мустафик Р. Г., Тейтельбаум I. Б. / Магнитны! корреляции в электронном сверхпроводнике PrgCuQ^F^ по данньл ЯМР на 19F / Письма в ИЭТФ. -1993. -Т.57, -Вып. 11. -С. 727-731.

7. Куковицкий Е. Ф., Мустафин Р. Г., Тейтельбаум Г. Б. / ЯМР на 1SF i электронном сверхпроводнике NdgCuO^.^F^ / СФХТ. -1994. -Т. 7. -No. 5. -С. 829-834.

8. Kukovitzkii E.F., Mustafin R.G. and Teitel'baum G.B, / Th< fluorine NMR in electron doped Re2Cu04_KFx CRe=Nd,Pr) Magnetic resonanse and related phenomena. 'Extended abstracts oj the XXVII-th Congress AMPERE. -Kazan. -1994. -V.2. -P. 881-982.

Отпечатало иа ризографе в НТЦ АО ФОРТ ДИАЛОГ. Поступила 21,02.95 г. Заказ №11. Тираж 100 экземпляров.